5. Интеграция гис лесоустройства с другими технологиями и пространственными данными
Перспективные направления развития ГИС-технологий для управления лесами:
Совершенствование процесса полевых работ за счет применения современных электронных лесотаксационных приборов, средств геопозиционирования, мобильных устройств с ГИС-приложениями, программами для ввода и обработки данных в полевых условиях (обработка данных перечета пробных площадей, подеревной таксации лесопарков, материально-денежной оценки…)
Совершенствование технологий создания геоинформационных баз данных
Создание и развитие связей между разработчиками и потребителями ГИС-баз данных (удаленный доступ, интернет…)
Развитие работ по лесоустройству, проектированию лесопользования, контролю лесохозяйственной деятельности
Такие преимущества ГИС-технологий как возможность одновременного управления картографическими и табличными данными, возможность интегрирования пространственных данных в перспективе могут использоваться во многих направлениях, связанных с лесным хозяйством.
Лесные ресурсы, как правило, распределены по территории неравномерно. Состав и продуктивность лесов тесно связаны с ландшафтно-географическими и экономическими факторами, свойственными для изучаемой территории. При инвентаризации лесов, планировании хозяйственной деятельности, организации оперативной работы в лесу сведения о пространственном положении объектов (деревьев, выделов, делянок, лесозаготовительных бригад, дорог, рек, населенных пунктов и пр.) имеют существенное значение. Поэтому дальнейшее развитие ГИС-технологий в управлении лесами будет происходить как в традиционных направлениях лесного дела (лесоустройство, лесное хозяйство, лесозаготовки), так в новых, связанных с совершенствованием процесса управления лесами, изменениями в лесном законодательстве.
В направлении практической реализации положений устойчивого управления лесами ГИС-технологии могут применяться при организации лесной сертификации, различных видах мониторинга лесов (экологического, пожарной опасности, фитопатологического, мониторинга лесопользования), ландшафтно-экологическом планировании лесохозяйственной деятельности.
Среди актуальных направлений деятельности лесоустройства – использование ГИС-технологий для решения задач государственной лесной инвентаризации, создание проектных материалов разного уровня (лесных планов, регламентов, проектов освоения лесов, проектов благоустройства лесов зеленых зон и садово-парковых объектов), совершенствование существующих технологий создания ГИС лесоустройства.
Перспективны направления, связанные с изучением распределения и количества недревесных ресурсов лесных экосистем на основе ГИС-технологий. Совмещение лесоустроительной информации с дополнительными данными и технологиями позволяет оценивать количество и доступность различных лесных ресурсов и полезностей леса (рекреационные и эстетические качества, количество детрита, ресурсы древесного топлива, охотничьей фауны). Для оценки количества и состояния определенных видов лесных ресурсов (лесов, поврежденных пожарами, болезнями, нелегальными рубками, лесов в зоне строительства новых дорог и линий электропередач) могут использоваться методы наложения картографических слоев с данными дистанционного зондирования и слоев с характеристиками лесного фонда.
На основе сведений о потенциальном количестве и размещении лесных ресурсов, близости дорог, населенных пунктов и других важных объектов (пунктов приема или переработки древесины, речных портов, железнодорожных станций, особо охраняемых природных объектов) средствами ГИС может выполняться оценка целесообразности строительства или развития предприятий по деревообработке. Например, определение количества доступных ресурсов древесины для нужд целлюлозно-бумажного комбината или котельных на биотопливе на долгосрочный период на региональном уровне.
На локальном уровне управления лесами ожидается развитие ГИС-технологий в направлении повышения точности определения положения объектов на местности - совмещением с данными спутникового геопозиционирования, данными дистанционного зондирования, электронными данными геодезических (кадастровых) съемок местности.
Ожидается развитие ГИС-технологий, ориентированных на работу в сети Internet (с возможностью просмотра и редактирования геоинформационных данных в сети разными пользователями).
Дальнейшее развитие ГИС-технологий для оценки разнообразных ресурсов, функций и состояния лесных экосистем может осуществляться вовлечением в технологические цепочки дополнительных программ и методов, расширяющих имеющиеся в ГИС возможности анализа и обработки данных. Так для создания отдельных частей ГИС лесного фонда (цифровой основы, векторных слоев, набора опорных точек) привлечение иных средств - программ, приложений, технологий может быть необходимо для повышения точности, оптимизации технологических этапов, автоматизации отдельных ручных операций, стандартизации выходных картографических или атрибутивных материалов. Технологии ГИС при этом могут использоваться на отдельных стадиях – для совмещения всех накопленных данных, анализа, представления, печати.
Наложение картографических слоев с характеристиками отдельных компонентов ландшафтов средствами ГИС позволяет принимать более обоснованные решения по управлению лесами. В качестве исходных картографических слоев могут служить слои с характеристиками лесной растительности, рельефа, почв, подстилающих горных пород. После совмещения слоев средствами пространственного анализа ГИС (для векторных или растровых слоев) образуются производные слои с результатами пространственных операций, например, места, оптимальные для проведения рубок в зимнее время, места для создания лесных культур на склонах, участки леса, привлекательные для рекреации.
Для учета, обработки и отображения объектов садово-паркового хозяйства - отдельных деревьев, клумб, скульптуры, сооружений, дорожек, прудов возможно использование ряда технологий и программ на основе ГИС. Так для создания картографической основы, совмещаемой затем с землеустроительными данными, целесообразно использовать средства систем автоматизированного проектирования (например, AutoCAD, CREDO), для визуализации рельефа, зданий, скульптур, растительности – средства компьютерной графики и анимации, обработки атрибутивной информации – реляционные СУБД. ГИС позволяют совмещать перечисленные данные, изготовленные с использованием разных программ и технологий.
Технологии геопозиционирования используются совместно с ГИС для определения (уточнения) положения картографических объектов – точечных (столбов, видовых точек), линейных (границ, дорог, ручьев), полигональных (вырубки, площади, поврежденные пожарами, болезнями, ветровалами).
Ниже показаны возможные направления развития ГИС технологий в лесном хозяйстве и лесоустройстве
ГИС и мобильные устройства
карманные компьютеры, коммуникаторы, GPS-навигаторы
ГИС и Интернет
|
|
а |
б |
|
|
в |
г |
Зеленые насаждения, ООПТ, Google Earth (экспорт слоев в формат *.kml,)
Так для полевых обследований в лесном и садово-парковом хозяйстве вместо стационарных персональных компьютеров или ноутбуков возможно использование карманных компьютеров (КПК) или коммуникаторов в сочетании с GPS-приемниками. Обработку данных, полученных из разных источников, создание и анализ геоинформационных данных при этом наоборот следует выполнять в стационарных условиях с использованием более мощных компьютеров и ГИС-приложений, больших мониторов, “мыши”, сканера и других необходимых периферийных устройств и программ.
При использовании мобильных устройств, процесс работы усложняется необходимостью дополнения программного обеспечения (ГИС, СУБД, программ для обработки данных GPS, устанавливаемых на стационарных компьютерах), специальными программами для мобильных устройств (например, на базе операционных систем Windows Mobile) и программами для экспорта-импорта цифровых данных между КПК и ПК.
Преимуществами использования КПК перед ноутбуками являются их компактность, меньший вес, возможность экранного ввода. Также в КПК поддерживаются стандарты подключения к Интернету, возможность подключения дополнительных блоков памяти, присутствуют GPS-приемники. На сегодняшний момент более перспективными, по сравнению с КПК, и сопоставимыми с ними по цене, являются коммуникаторы, сочетающие возможности телефона, GPS-приемника, КПК, цифровой камеры, диктофона.
Интеграция глобальных систем позиционирования и ГИС является особенно важной. Ряд фирм выпускают спутниковые приемники и программное обеспечение, специально ориентированное на сбор данных для ГИС. Наблюдатель, перемещаясь по местности с таким приемником, вводит в накопитель пространственные и атрибутивные данные. Они сохраняются в соответствующих форматах и могут быть выведены на экран в целях визуализации и контроля. Большинство GPS-приемников, предназначенных для ГИС, позволяет использовать цифровые данные из сети Интернет.
GPS-навигаторы предназначены для определения местоположения объектов, решения навигационных, геодезических задач. От устройства, предназначения GPS-приемника зависят его возможности и цена.
Для инвентаризации ОСПХ и ЛХ значимы такие характеристики GPS-приемников, как количество принимаемых спутников, габариты прибора, экран, поддержка растровой и векторной графики, возможность экспорта-импорта карт для привязки на местности. Также важны внешние характеристики – влаго-, пыле-, ударостойкость, продолжительность работы без подзарядки, дизайн (удобство пользования, размеры экрана, расположение клавиш и команд).
ГИС и программы обработки ДДЗ
Контрольные вопросы к главе 7:
Направления развития ГИС-технологий в лесном хозяйстве
Применение средств спутникового геопозиционирования в лесном хозяйстве и лесоустройстве
Автоматизированное дешифрирование данных дистанционного зондирования